Partie 1 : Architecture et communications Client/Serveur

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1 Partie 1 : Architecture et communications Client/Serveur Olivier GLÜCK Université LYON 1/Département Informatique Olivier.Gluck@univ-lyon1.fr

2 Copyright Copyright 2014 Olivier Glück; all rights reserved Ce support de cours est soumis aux droits d auteur et n est donc pas dans le domaine public. Sa reproduction est cependant autorisée à condition de respecter les conditions suivantes : Si ce document est reproduit pour les besoins personnels du reproducteur, toute forme de reproduction (totale ou partielle) est autorisée à la condition de citer l auteur. Si ce document est reproduit dans le but d être distribué à des tierces personnes, il devra être reproduit dans son intégralité sans aucune modification. Cette notice de copyright devra donc être présente. De plus, il ne devra pas être vendu. Cependant, dans le seul cas d un enseignement gratuit, une participation aux frais de reproduction pourra être demandée, mais elle ne pourra être supérieure au prix du papier et de l encre composant le document. Toute reproduction sortant du cadre précisé ci-dessus est interdite sans accord préalable écrit de l auteur. Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 2

3 Remerciements Certains transparents sont basés sur des supports de cours de : Olivier Aubert (LYON 1) Bénédicte Le Grand (UPMC) Des figures sont issues des livres cités en bibliographie Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 3

4 Plan de la première partie Organisation pratique et contenu du module Bibliographie Quelques rappels : Internet et le modèle TCP/IP Architecture Client/Serveur Communications inter-processus Les sockets Les appels de procédures distantes Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 4

5 Organisation pratique et contenu du module

6 Les modules SPAI/AdminSR En SIR/RTS : 21h + 4h de cours + 6h de travaux pratiques La suite en SIR Admin Systèmes : 12h de cours + 34h TP (16h Admin. Unix + 18h Admin. Windows) Travaux pratiques : Salles Réseaux : TPR1, TPR2, TPR3 (Linux/Windows 2000) pas d accès extérieur possibilité de câblage root sur les machines SPAI en SIR/RTS : un contrôle de fin de module (2 sessions) Admin. Systèmes en SIR : plusieurs TPs notés + un petit contrôle (contrôle continu donc pas de deuxième session) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 6

7 Les modules SPAI et AdminSR : objectifs Former des administrateurs systèmes et réseaux connaître le modèle Client/Serveur (90% des applications de l Internet) avoir des notions de conception d applications Client/Serveur connaître les protocoles applicatifs de l Internet et savoir mettre en place les services associés sous Linux et sous Windows Dans Admin. Systèmes (SIR) : une partie spécifiquement Windows Jacques Delmas : 12h de cours et 18h de TPs Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 7

8 Le module SPAI : contenu (1) Modèle Client/Serveur et applications Architecture et communication de type Client/Serveur Modèle Client/Serveur, middleware Conception d une application Client/Serveur Les modes de communication entre processus Les sockets TCP/IP Les serveurs multi-protocoles et multi-services Les appels de procédures distantes, l exemple des RPC Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 8

9 Le module SPAI : contenu (2) Applications Client/Serveur sur TCP/IP Connexions à distance (telnet, rlogin, ssh, X11, ) Transfert de fichiers et autres (FTP, TFTP, NFS, SMB) Gestion d utilisateurs distants (NIS) Le courrier électronique (POP, IMAP, SMTP, WebMail) Les serveurs de noms (DNS) Un annuaire fédérateur (LDAP) Le web, protocole HTTP, serveur apache, caches Web L administration de réseaux et le protocole SNMP Les architectures pour le calcul et les communications distribuées (s il reste du temps) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 9

10 Le module AdminSR : contenu Administration système et réseaux des technologies Windows NT (NT4, 2000, 2003 et XP) : Architecture en Domaines Gestion des utilisateurs (Active Directory) Profils errants, stratégie de groupe Système de fichiers et sécurité Services réseaux Scripts, base de registre Gestion des disques (partitions et raid) Sauvegardes et surveillance d'un parc, cluster Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 10

11 Bibliographie «Réseaux», 4ième édition, Andrew Tanenbaum, Pearson Education, ISBN «La communication sous Unix», 2ième édition, Jean-Marie Rifflet, Ediscience international, ISBN «Analyse structurée des réseaux», 2ième édition, J. Kurose et K. Ross, Pearson Education, ISBN «TCP/IP Illustrated Volume 1, The Protocols», W. R. Stevens, Addison Wesley, ISBN «TCP/IP, Architecture, protocoles, applications», 4ième édition, D. Comer, Dunod, ISBN Internet (documents normatifs dans TCP/IP) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 11

12 Quelques rappels : Internet et le modèle TCP/IP

13 Le visage de l'internet (1) Un réseau de réseaux Un ensemble de logiciels et de protocoles Basé sur l architecture TCP/IP Fonctionne en mode Client/Serveur Offre un ensemble de services ( , transfert de fichiers, connexion à distance, WWW, ) Une somme «d inventions» qui s accumulent mécanismes réseau de base (TCP/IP) gestion des noms et des adresses des outils et des protocoles spécialisés le langage HTML Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 13

14 Le visage de l'internet (2) Une construction à partir du «bas» réseau local (laboratoire, département) réseau local (campus, entreprise) réseau régional réseau national réseau mondial 3 niveaux d interconnexion postes de travail (ordinateur, terminal...) liaisons physiques (câble, fibre, RTC...) routeurs (équipement spécialisé, ordinateur...) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 14

15 Le visage de l'internet (3) Un ensemble de sous-réseaux indépendants (Autonomous System) et hétérogènes qui sont interconnectés (organisation hiérarchique) S'articule autour de plusieurs backbone Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 15

16 Le visage de l'internet (4) Point d'interconnexion Modèle Client/Serveur Hétérogénéité Facteur d'échelle ISP aux US Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 16

17 L architecture de TCP/IP (1) Une version simplifiée du modèle OSI Application FTP, WWW, telnet, SMTP, Transport TCP, UDP (entre 2 processus aux extrémités) TCP : transfert fiable de données en mode connecté UDP : transfert non garanti de données en mode non connecté Réseau IP (routage) Physique transmission entre 2 sites TCP Transport Control Protocol UDP User Datagram Protocol IP Internet Protocol Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 17

18 L architecture de TCP/IP (2) OSI HTTP FTP TELNET SMTP DNS SNMP NFS... sockets Applications (processus utilisateur) transpo rt 4 3 réseau TCP IP UDP protocoles de transfert Logiciel (système d'exploitation) protocoles de contrôle de l'internet ICMP ARP RARP BOOTP DHCP 2 1 SLIP PPP ATM FRelay Réseaux locaux Ethernet, Token Ring,... Matériel Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 18

19 L architecture de TCP/IP (3) Deux machines sur un même sous réseau IP Ordinateur A Ordinateur B Client FTP Protocole FTP Réseau logique IP Serveur FTP TCP IP Protocole TCP Protocole IP TCP IP Linux kernel Pilote Ethernet Protocole Ethernet Sous-réseau de type Ethernet Pilote Ethernet NIC Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 19

20 L architecture de TCP/IP (4) Prise en compte de l'hétérogénéité Ordinateur A Ordinateur B Client FTP Protocole FTP Serveur FTP TCP IP TCP - contrôle de bout en bout Datagrammes IP routeur IP De proche en proche TCP IP Linux kernel Pilote Ethernet trames Ethernet Ether Token trames Token Ring Pilote Token Ring NIC sous-réseau de type Ethernet sous-réseau de type Token Ring Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 20

21 L architecture de TCP/IP (5) IP - protocole d'interconnexion, best-effort Couche réseau : communications entre machines IP IP IP IP IP IP IP IP datagramme acheminement de datagrammes (mode non connecté) peu de fonctionnalités, pas de garanties simple mais robuste (défaillance d'un nœud intermédiaire) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 21 IP IP IP IP IP Nœud intermédiaire : routeur (matériel ou logiciel)

22 L architecture de TCP/IP (6) TCP IP Flux TCP Couche transport : communications entre applis TCP - protocole de transport de bout en bout TCP IP IP IP IP IP IP IP datagramme uniquement présent aux extrémités transport fiable de segments (mode connecté) protocole complexe (retransmission, gestion des erreurs, séquencement, ) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 22 IP IP TCP IP IP TCP IP Nœud d'extrémité (end systems)

23 L architecture de TCP/IP (7) Serveur FTP en-tête TCP en-tête applicatif données utilisateur message données applicatives segment TCP IP en-tête Ethernet en-tête IP en-tête IP en-tête données applicatives TCP datagramme en-tête TCP données applicatives trame en-queue Ethernet Pilote Ethernet Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 23

24 Identification des protocoles (1) Numéro de port (dans l'en-tête TCP ou UDP) HTTP FTP TELNET SMTP DNS SNMP BOOTP... port=80 port=21 TCP proto=1 port=23 proto=6 port=25 port=53 UDP proto=17 port=161 port=67 ou 68 Identifiant de protocole (dans l'en-tête IP) ICMP IP ARP RARP EtherType (dans l'en-tête de la trame) type=0x800 type=0x806 Ethernet ou SNAP type=0x835 Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 24

25 Identification des protocoles (2) Une adresse de transport = une adresse IP + un numéro de port (16 bits) -> adresse de socket Une connexion s'établit entre une socket source et une socket destinataire -> une connexion = un quintuplé port port dest) Deux connexions peuvent aboutir à la même socket Les ports permettent un multiplexage ou démultiplexage de connexions au niveau transport Les ports inférieurs à 1024 sont appelés ports réservés Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 25

26 Identification des protocoles (3) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 26

27 Le protocole UDP UDP (RFC 768) - User Datagram Protocol protocole de transport le plus simple service de type best-effort (comme IP) les segments UDP peuvent être perdus les segments UDP peuvent arriver dans le désordre mode non connecté : chaque segment UDP est traité indépendamment des autres Pourquoi un service non fiable sans connexion? simple donc rapide (pas de délai de connexion, pas d'état entre émetteur/récepteur) petit en-tête donc économie de bande passante sans contrôle de congestion donc UDP peut émettre aussi rapidement qu'il le souhaite Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 27

28 Les utilisations d'udp Performance sans garantie de délivrance Souvent utilisé pour les applications multimédias tolérantes aux pertes sensibles au débit Autres utilisations d'udp applications qui envoient peu de données et qui ne nécessitent pas un service fiable exemples : DNS, SNMP, BOOTP/DHCP Transfert fiable sur UDP ajouter des mécanismes de compensation de pertes (reprise sur erreur) au niveau applicatif mécanismes adaptés à l'application Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 28

29 Le datagramme UDP 32 bits Port source Longueur segment Port destination Checksum UDP 8 octets Données applicatives (message) Taille totale du segment (en-tête+données) Total de contrôle du segment (en-tête+données) optionnel : peut être à 0 UDP = IP + multiplexage (adresse de transport)!! Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 29

30 Le protocole TCP Transport Control Protocol (RFC 793, 1122, 1323, 2018, 2581) Transport fiable en mode connecté Attention: les RFCs ne spécifient pas tout - beaucoup de choses dépendent de l'implémentation point à point, bidirectionnel : entre deux adresses de transport (@IP src, port src) --> (@IP dest, port dest) transporte un flot d'octets (ou flux) l'application lit/écrit des octets dans un tampon assure la délivrance des données en séquence contrôle la validité des données reçues organise les reprises sur erreur ou sur temporisation réalise le contrôle de flux et le contrôle de congestion (à l'aide d'une fenêtre d'émission) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 30

31 Exemples de protocole applicatif (1) HTTP - HyperText Transport Protocol protocole du web échange de requête/réponse entre un client et un serveur web FTP - File Transfer Protocol protocole de manipulation de fichiers distants transfert, suppression, création, TELNET - TELetypewriter Network Protocol système de terminal virtuel permet l'ouverture d'une session distante Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 31

32 Exemples de protocole applicatif (2) SMTP - Simple Mail Transfer Protocol service d'envoi de courrier électronique réception (POP, IMAP, IMAPS, ) DNS - Domain Name System assure la correspondance entre un nom symbolique et une adresse Internet (adresse IP) bases de données réparties sur le globe SNMP - Simple Network Management Protocol protocole d'administration de réseau (interrogation, configuration des équipements, ) Les sockets - interface de programmation permettant l'échange de données (via TCP ou UDP) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 32

33 Architecture Client/Serveur

34 Les applications réseau (1) Applications = la raison d'être des réseaux infos Profusion d'applications depuis 30 ans grâce à l'expansion d'internet années 1980/1990 : les applications "textuelles" messagerie électronique, accès à des terminaux distants, transfert de fichiers, groupe de discussion (forum, newsgroup), dialogue interactif en ligne (chat), la navigation Web plus récemment : les applications multimédias : vidéo à la demande (streaming), visioconférences, radio et téléphonie sur Internet la messagerie instantanée (ICQ, MSN Messenger) les applications Peer-to-Peer (MP3, ) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 34

35 Les applications réseau (2) L'application est généralement répartie (ou distribuée) sur plusieurs systèmes Exemples : L'application Web est constituée de deux logiciels communiquants : le navigateur client qui effectue une requête pour disposer d'un document présent sur le serveur Web L'application telnet : un terminal virtuel sur le client, un serveur telnet distant qui exécute les commandes La visioconférence : autant de clients que de participants --> Nécessité de disposer d'un protocole de communication applicatif! Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 35

36 Terminologie des applications réseau Processus : une entité communicante un programme qui s'exécute sur un hôte d'extrémité Communications inter-processus locales : communications entre des processus qui s'exécutent sur un même hôte communications régies par le système d'exploitation (tubes UNIX, mémoire partagée, ) Communications inter-processus distantes : les processus s'échangent des messages à travers le réseau selon un protocole de la couche applications nécessite une infrastructure de transport sous-jacente Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 36

37 Protocoles de la couche Applications Le protocole applicatif définit : le format des messages échangés entre les processus émetteur et récepteur les types de messages : requête, réponse, l'ordre d'envoi des messages Exemples de protocoles applicatifs : HTTP pour le Web, POP/IMAP/SMTP pour le courrier électronique, SNMP pour l'administration de réseau, Ne pas confondre le protocole et l'application! Application Web : un format de documents (HTML), un navigateur Web, un serveur Web à qui on demande un document, un protocole (HTTP) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 37

38 Le modèle Client / Serveur Idée : l'application est répartie sur différents sites pour optimiser le traitement, le stockage... Le client effectue une demande de service auprès du serveur (requête) initie le contact (parle en premier), ouvre la session Le serveur est la partie de l'application qui offre un service est à l'écoute des requêtes clientes répond au service demandé par le client (réponse) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 38

39 Le modèle Client / Serveur Le client et le serveur ne sont pas identiques, ils forment un système coopératif les parties client et serveur de l'application peuvent s'exécuter sur des systèmes différents une même machine peut implanter les côtés client ET serveur de l'application un serveur peut répondre à plusieurs clients simultanément Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 39

40 Des clients et des serveurs... Plusieurs clients, un serveur : Un client, un serveur : Client Maître Client Client Requête/Réponse Serveur Esclave Esclave Le serveur traite plusieurs requêtes simultanées Un client, plusieurs serveurs : Client Serveur Serveur Le serveur contacté peut faire appel à un service sur un autre serveur (ex. SGBD) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 40

41 Le modèle Client / Serveur Processus client Système (OS) Matériel Application C/S Protocole applicatif Réseau Processus serveur Système (OS) Matériel L'application est répartie sur le client et le serveur qui dialoguent selon un protocole applicatif spécifique L'exemple du Web Navigateur Windows Modem ADSL Le Web HTTP Internet Serveur Apache Linux Ethernet Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 41

42 Le modèle Client / Serveur Applications Transport Réseau Liaison Physique Client A modem Système autonome Partie cliente de l'application Applications Transport Réseau Liaison Physique Client B requête réponse Applications Transport Réseau Liaison Physique Serveur Partie serveur de l'application Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 42

43 Exemple d'application client/serveur Le client lit une ligne à partir de l'entrée standard (clavier) et l'envoie au serveur Le serveur lit la ligne reçue et la convertit en majuscules Le serveur renvoie la ligne au client Le client lit la ligne reçue et l'affiche sur la sortie standard (écran) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 43

44 Exemple d'application client/serveur DAYTIME (RFC 867) permet au client d'obtenir la date et l'heure du serveur Le protocole spécifie l'échange des messages : dès qu'un serveur reçoit un message d'un client, il renvoie une chaîne de caractères contenant la date et l'heure le contenu du message client n'est même pas regardé le format de la chaîne renvoyée : 1 ligne ASCII Par exemple "Weekday, Month Day, Year Time-Zone " "Tuesday, February 22, :37:43-PST " Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 44

45 Interface de programmation réseau Il faut une interface entre l'application réseau et la couche transport le transport n'est qu'un tuyau (TCP ou UDP dans Internet) l'api (Application Programming Interface) n'est que le moyen d'y accéder (interface de programmation) Les principales APIs de l'internet les sockets apparus dans UNIX BSD 4.2 devenus le standard de fait les RPC : Remote Procedure Call - appel de procédures distantes Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 45

46 Interface de programmation réseau Du ressort du développeur de l'application Processus client socket Application C/S Protocole applicatif Processus serveur socket Interface d'accès au transport Du ressort du système d'exploitation TCP/IP Matériel Internet TCP/IP Matériel Une socket : interface locale à l'hôte, créée par l'application, contrôlée par l'os Porte de communication entre le processus client et le processus serveur Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 46

47 Application C/S - récapitulatif Une application Client/Serveur, c'est une partie cliente qui exécute des requêtes vers un serveur une partie serveur qui traite les requêtes clientes et y répond un protocole applicatif qui définit les échanges entre un client et un serveur un accès via une API (interface de programmation) à la couche de transport des messages Bien souvent les parties cliente et serveur ne sont pas écrites par les mêmes programmeurs (Navigateur Netscape/Serveur apache) --> rôle important des RFCs qui spécifient le protocole! Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 47

48 Le Middleware Grossièrement : la gestion du protocole applicatif +l'api d'accès à la couche transport+des services complémentaires C'est un ensemble de services logiciels construits au dessus d'un protocole de transport afin de permettre l'échange de requête/réponse entre le client et le serveur de manière transparente Client Serveur Middleware Réseau Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 48

49 Le Middleware Complément de services du réseau permettant la réalisation du dialogue client/serveur : prend en compte les requêtes de l application cliente les transmet de manière transparente à travers le réseau jusqu au serveur prend en compte les données résultat du serveur et les transmet vers l application cliente L objectif essentiel du middleware est d offrir aux applications une interface unifiée permettant l accès à l ensemble des services disponibles sur le réseau : l API Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 49

50 Fonctions d un Middleware Procédures d établissement/fermeture de connexion Exécution des requêtes, récupération des résultats Initiation des processus sur différents sites Services de répertoire Accès aux données à distance Gestion d'accès concurrents Sécurité et intégrité (authentification, cryptage, ) Monitoring (compteurs, ) Terminaison de processus Mise en cache des résultats, des requêtes Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 50

51 Portals Architecture of a Grid Portals that are Web Services based, shell scripts, specialized (e.g. high end vis workstations, PDAs)... Encapsulation as Web Services, as Script Based Services, as Java Based Services Advanced Services Resource brokering Workflow management Fault management Authorization Accounting Grid Services Data replication and metadata management Grid MPI CORBA, DCOM, Visualization Data analysis Applications Data integration Collaboration tools Application Services Encapsulation as Web Services, as Script Based Services, as Java Based Services Basic Grid Services Resource Discovery Communications Distributed Resources Resource access and functionality scientific instruments Resource Scheduling Resource access and functionality clusters Uniform Computing Access Resource access and functionality Condor pools of workstations Uniform Data Access Monitoring and Events Grid Communication Functions (transport services, security services) space-based networks optical networks Internet Resource access and functionality tertiary storage national supercomputer facilities Authentication... Resource access and functionality Identity Credentials Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 51 job initiation, event generators, GridFTP servers Operational Support

52 Conception d'une application C/S Comment découper une application informatique en clients et serveurs? Une application informatique est représentée selon un modèle en trois couches : la couche présentation (interface Homme/Machine) : gestion de l affichage la couche traitements (ou logique) qui assure la fonctionnalité intrinsèque de l application (algorithme) la couche données qui assure la gestion des données de l'application (stockage et accès) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 52

53 Conception d'une application C/S Exemples de découpage Client/Serveur : le module de gestion des données peut être hébergé par un serveur distant (SGBD, serveur web) le module de gestion de l affichage peut également être géré par un serveur distant (un terminal X par exemple) Présentation Données Logique Applets, JavaScript, Logique Le web X Window Présentation Logique PHP, CGI, Servlets, Données Présentation Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 53

54 Conception d'une application C/S Autres exemples BD distribuée Serveur de fichiers Émulation de terminaux Présentation Présentation Présentation Logique Logique Données Données Logique Données telnetd Données Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 54

55 Conception d'une application C/S Modèle de Gartner pour les systèmes à 2 niveaux (2-tiers) : Client Présentation Présentation Présentation Présentation Présentation Logique Logique Logique Données Présentation Logique Logique Logique Serveur Données Données Données Données Données BD réparties Classe 1 Données distantes Classe 2 Transactions réparties Classe 3 Présentations distantes Classe 4 Présentations réparties Classe 5 Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 55

56 Conception d'une application C/S Modèle de Gartner pour les systèmes à 3 niveaux (3-tiers) : Client Présentation Présentation Présentation Présentation Logique Logique Données Serveur de milieu Logique Logique Logique Logique Données Logique Logique Serveur Données Données Données Données Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 56

57 Les modes de communication Communication en mode non connecté Client Réseau Serveur envoi d'une requête message requête prise en compte de la requête réception du résultat poursuite du traitement message réponse réveil du serveur exécution requête Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 57

58 Les modes de communication Communication en mode connecté Client Réseau Serveur demande de connexion message de connexion prise en compte de la connexion Création d un contexte Emission de requêtes Réception de résultats Synchronisation Exécution des requêtes demande de déconnexion message de déconnexion prise en compte de la déconnexion Libération du contexte Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 58

59 Serveur itératif ou concurrent Serveur itératif traite séquentiellement les requêtes adapté aux requêtes qui peuvent s'exécuter rapidement souvent utilisé en mode non connecté (recherche de la performance) Serveur concurrent le serveur accepte les requêtes puis les "délègue" à un processus fils (traitement de plusieurs clients) adapté aux requêtes qui demandent un certain traitement (le coût du traitement est suffisamment important pour que la création du processus fils ne soit pas pénalisante) souvent utilisé en mode connecté Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 59

60 Service avec ou sans état(s) Service avec états le serveur conserve localement un état pour chacun des clients connectés : informations sur le client, les requêtes précédentes, Service sans état le serveur ne conserve aucune information sur l'enchaînement des requêtes... Incidence sur les performances et la tolérance aux pannes dans le cas où un client fait plusieurs requêtes successives performance --> service sans état tolérance aux pannes --> service avec états Exemple : accès à un fichier distant RFS avec états, NFS sans état (pointeur de fichier ) Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 60

61 Les communications inter-processus

62 Clusters Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 62

63 Cluster Architecture Sequential Applications Sequential Applications Sequential Applications Parallel Applications Parallel Applications Parallel Applications Parallel Programming Environment Cluster Middleware (Single System Image and Availability Infrastructure) PC/Workstation PC/Workstation PC/Workstation PC/Workstation Communications Communications Communications Communications Software Software Software Software Network Interface Hardware Network Interface Hardware Network Interface Hardware Network Interface Hardware Cluster Interconnection Network/Switch Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 63

64 Modèle de fonctionnement Application Interface Socket (Bibliothèque standard) Middleware (MPI, VIA,...) Bibliothèque spécifique Noyau UDP IP TCP Initialisation OS-Bypass Ethernet Pilote spécifique Carte réseau Firmware Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 64

65 Les schémas de communication Dès lors qu'une application est répartie, elle se décompose en plusieurs processus qui doivent communiquer (échanges de données) Deux grands types de schéma de communication communication par mémoire partagée (ou fichier) communication par passage de messages On retrouve ces deux schémas de communication dans des communications locales : entre processus s'exécutant sur le même hôte dans des communications distantes : entre processus s'exécutant sur des hôtes distants Olivier Glück M2 SIR/RTS - Services et Protocoles Applicatifs sur Internet 65